DE634490C

DE634490C - Anordnung zur selbsttaetigen Regelung der von selbsterregten Wechselrichtern mit gittergesteuerten Dampf- oder Gasentladungsstrecken in Parallelanordnung abgegebenen Wechselspannung

Info

Publication number: DE634490C
Application number: DEA73576D
Authority: DE
Inventors: Dr Emil Blaich; Helmut Hintze
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1932-10-05
Filing date: 1932-10-05
Publication date: 1936-08-28

Description

Zur Änderung der Ausgangsspannung selbsterregter Wechselrichter in Parallelanordnung sind bereits Anordnungen vorgeschlagen worden, bei denen diese Spannungsänderung durch, eine Änderung der Steuerfrequenz erzielt wird. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine besonders einfache und zweckmäßige Ausbildung des Gitterkreises von selbsterregten Wechselrichtern der genannten Art, durch welche eine selbsttätige Änderung der Steuerfrequenz in Abhängigkeit von den Schwankungen der den Wechselrichter speisenden Gleichspannung oder auch von anderen Betriebsgrößen, in erster Linie der abgegebenen Wechselspannung, erzielt wird. Derartige Schwankungen sind bei den meisten praktischen Anwendungsfällen gegeben und können z. B. bei Bahnnetzen beträchtliche Werte annehmen. In derartigen Fällen ist meist eine lediglich lastabhängige Regelung der Wechselrichtersekundärspannung nicht als ausreichend zu bezeichnen.

In der Abb. 1 der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel für den Erfindungsgedanken dargestellt. Der Wechselrichter ist in der normalen Schaltung aus den beiden Entladungsstrecken 11 und 12, dem Haupttransformator 17 mit der Sekundärwicklung 14, dem Kommutierungskondensator 16, einer Gleichstromdrossel 15 und dem Steuerkreis aufgebaut. Die Primärwicklung des Gittertransformators 19 ist in die Diagonale einer Brückenanordming geschaltet, deren Zweige durch die beiden Hälften der mit einer Mittelpunktsanzapfung versehenen Tertiärwicklung des Haupttransformators 17 und zwei Scheinwiderstände 18' und 18" gebildet werden. Der Scheinwiderstand 18' ist ein spannungs- oder stromabhängiger Ohmscher Widerstand. Als günstig hat es sich erwiesen, hierfür eine Metallfadenlampe zu verwenden, bei der bekanntlich der Widerstand stark spannungsabhängig ist. Für die Steuerwirkung ergibt sich dann folgendes: Wird die dem Verbraucher zugeführte Wechselspannung größer, so wird auch, der durch den Widerstand 18' fließende Strom größer, und es vergrößert sich der Widerstand 18'. Das bedeutet aber eine Veränderung der Phasenlage der Gitterspannung im Sinne einer Nacheilung, d. h. die Frequenz wird kleiner und damit auch, die dem Verbraucher zugeführte Wechselspannung. An Stelle einer Metallfadenlampe kann man auch eine Kohlenfadenlampe verwenden. Man muß dann nur den kapazitiven Scheinwiderstand 18" durch einen induktiven

*) Von dem P at ent sucher sind als die Erfinder angegeben worden:

Dr. Emil Blaich in Stuttgart-Korntal und Helmut Hint se in Berlin-Köpenick,

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ersetzen. Grundsätzlich kann.man hierbei die gleichen Regeleffekte erzielen. Jedoch ist zu beachten, daß die Metallfadenlampe größere Widerstandsänderungen und damit eine größere Regelempfindlichkeit ergibt. Bemerkt wird noch, daß die Widerstandscharakteristik, wie sie z. B. Eisenwasserstoffwiderstände aufweisen, für die Regelwirkung am günstigsten ist.

ίο In- der Abb. ι ist weiter angedeutet, wie der Scheinwiderstand 18' zusätzlich durch eine zweite Betriebsgröße beeinflußt werden kann, z. B. durch die Gleichspannung 13. Die Metallfadenlampe 18' ist nämlich in einen weiteren, gestrichelt gezeichneten Stromkreis eingefügt, der außerdem noch eine Drosselspule 22 und einen Widerstand mit konstantem Spannungsabfall, z. B. eine Glimmlampe 23, enthält. Dabei hat die Drossel 22, die vorzugsweise ao eine möglichst große Induktivität aufweisen soll, die Aufgabe, den über die primäre Gleichspannungsquelle fließenden Wechselstrom möglichst klein zu halten. Die Glimmlampe 23 ermöglicht eine Änderung der am ■ 25 Widerstand 18' liegenden Spannung, die prozentual größer ist als die Änderung der primären Gleichspannung. Den gleichen Effekt kann man im übrigen erzielen, wenn man an Stelle eines Widerstandes mit konstantem Spannungsabfall eine Spannungsquelle mit konstanter Spannung, z. B. eine Batterie, wählt. Vorteilhafter und einfacher und infolgedessen auch wirtschaftlicher ist im allgemeinen die Anwendung von Widerständen mit konstantem Spannungsabfall. Zur Verhinderung einer Gleichstrommagnetisierung des--Gittertransformators 19 empfiehlt es sich, ■in die Diagonale einen großen Kondensator 19', z.B. einen elektrolytischen Kondensator, einzuschalten.

In Abb. 2 der Zeichnung sind zur Veranschaulichung des Erfindungsgedankens Spannungsverläufe E angegeben, wie sie sich, bei Anwendung einer Schaltung gemäß Abb. 1 ergeben, wenn die Forderung gestellt ist, daß die erzeugte Wechselspannung für alle Lastwerte N möglichst konstant sein soll. Wie aus den vier Kurven, die festen Werten der Primärspannung mit maximal 200/0 Abweichung vom Normalwert entsprechen, zu ersehen ist, . wird die erzeugte Wechselspannung über den gesamten Belastungsbereich, mit einer Toleranz von ^2 3>3 % konstant gehalten.

Die beschriebene Anordnung zeichnet sich also durch, ihren einfacKen Aufbau und die zweckmäßige Wirkungsweise aus. Der Grundgedanke der Erfindung, einen strom- bzw. spannungsabhängigen Widerstand derart in den Steuerkreis einzufügen, daß von den Schwankungen der zu regelnden Betriebsgröße abhängige Frequenzänderungen der Steuerspannung des Wechselrichters entstehen, ist nicht nur auf die beschriebene spannungsabhängige Regelung beschränkt, sondern kann auch zur Regelung in Abhäiigigkeit von irgendwelchen anderen Betriebsgrößen benutzt werden.

Claims

Patentansprüche:

ι . Anordnung zur selbsttätigen Regelung der von selbsterregten Wechselrichtern mit gittergesteuerten Dampf- oder Gasentladungsstrecken in Parallelanordnung abgegebenen Wechselspannung durchÄnderung der Frequenz der Gitterwechselspannung, dadurch, gekennzeichnet, daß spannungs- bzw. stromabhängige Scheinwiderstände (18') in den Steuerkreisen angeordnet sind, deren Widerstandswerte von der zu regelnden Spannung beeinflußt werden.
2. Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung einer Brückenanordnung, in deren einem Zweig die eine Hälfte einer mit Mittelpunktsanzapfung versehenen Wicklung des Haupttransformators (17) und ein konstanter Scheinwiderstand und in deren anderem Zweig die andere Hälfte dieser Wicklung und ein spannungs- bzw. stromabhängiger Scheinwiderstand (18') mit gegenüber dem konstanten Scheinwiderstand des anderen Brückenzweiges verschiedenem Phasenwinkel liegt und an deren Diagonale der Gittertransformator (19). angeschlossen ist.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der spannungs- bzw. stromabhängige Scheinwiderstand (i8') ein Ohmscher Widerstand ist, der sowohl von der Spannung des speisenden Gleichstromnetzes (13) als auch von der erzeugten Wechselspannung beeinflußt wird.
4. Anordnung nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß als veränderlicher Widerstand eine Metallfadenlampe dient.
5. Anordnung nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß Widerstände mit Charakteristiken nach Art der Eisenwasserstoffwiderstände als veränderliche Widerstände dienen.
6. Anordnung nach Anspruch 3 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der veränderliche Widerstand (18') über 115. die Reihenschaltung einer Drosselspule (22) mit einem Widerstand (23) von konstanter Klemmenspannung oder einer konstanten Gleichspannungsquelle auch an dem speisenden Gleichstromnetz (13) liegt.
7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Widerstand

mit konstanter Klemmenspannung eine Glimmlampe dient.
8. Anordnung nach Anspruch ι oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zur Verhinderung einer Gleichstrommagnetisierung des Gittertransformators (19) der Primärwicklung des Gittertransformators ein größer Kondensator (19'), insbesondere ein elektrolytischer Kondensator, vorgeschaltet ist.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen